Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) araştırmacıları, aseton ile elementel kükürdü kullanarak geliştirdikleri özgün bir hibrit polimerin, lityum-sülfür pillerin ömrünü uzatma ve hızlı şarj olma kapasitesini artırma potansiyeli taşıdığını duyurdu. Çalışma, enerji depolama alanında çığır açabilecek bir yenilik olarak değerlendiriliyor.
Yeni nesil pil teknolojisi için kritik adım
YTÜ Kimya-Metalurji Fakültesi öğretim üyeleri Prof. Dr. Ali Durmuş ve Dr. Ahmet Okur öncülüğünde yürütülen araştırmada, sıradan bir çözücü olan aseton ile elementel kükürt, geliştirilen özel bir polimerizasyon yöntemiyle reaksiyona sokuldu. Elde edilen hibrit polimer, lityum-sülfür pillerin katot malzemesinde kullanıldığında, pilin çevrim ömrünü önemli ölçüde artırıyor ve şarj süresini kısaltıyor.
Laboratuvar testlerinde, polimerle kaplanmış katotlar 500 döngü sonunda kapasitesinin yüzde 85'ini korurken, standart katotlar aynı döngüde yüzde 60'a kadar düştü. Ayrıca yeni malzeme sayesinde pil, 30 dakikada yüzde 80'e kadar şarj olabildi.
Polisülfür sızıntısı sorununa çözüm
Lityum-sülfür pillerin ticarileşmesinin önündeki en büyük engel, şarj-deşarj sırasında katottan sızan polisülfürlerin anoda ulaşarak pil ömrünü kısaltması. Geliştirilen hibrit polimer, bu sızıntıyı fiziksel ve kimyasal olarak bloke ederek pilin kararlılığını artırıyor. Dr. Okur, "Malzeme, kükürt içeriği sayesinde yüksek enerji yoğunluğu sağlarken, aseton kaynaklı yapısıyla da polisülfürleri hapsediyor. Bu, hem kapasite kaybını azaltıyor hem de pil ömrünü uzatıyor" dedi.
Ekip, üretim yönteminin mevcut pil üretim hatlarına kolayca entegre edilebilecek kadar basit olduğunu vurguluyor. Çalışma, Advanced Sustainable Systems dergisinde yayımlandı.
Yerli üretim ve ekonomiye katkı
Türkiye'nin nadir toprak elementlerinde dışa bağımlı olduğu düşünüldüğünde, bol bulunan kükürt ve aseton gibi maddelerle üretilebilen bu polimer, hem maliyet avantajı hem de stratejik bağımsızlık potansiyeli taşıyor. Prof. Dr. Durmuş, "Hedefimiz, laboratuvar başarısını endüstriyel ölçeğe taşımak. Bunun için TÜBİTAK ve Sanayi Bakanlığı destekli bir prototip çalışması planlıyoruz" ifadelerini kullandı.
Teknolojinin elektrikli araçlardan akıllı telefonlara kadar geniş bir yelpazede kullanılması bekleniyor. Sektör temsilcileri, pillerin enerji yoğunluğunun yüzde 30 artması ve ömrünün ikiye katlanması durumunda, batarya maliyetlerinde yüzde 20'ye varan azalma olabileceğini öngörüyor.
Uzmanlar, bu çalışmanın lityum-sülfür pillerin ticarileşmesine yönelik önemli bir adım olduğunu belirtiyor. Ancak seri üretim için daha fazla test ve mühendislik çalışması gerektiğine dikkat çekiyor. Yine de yerli kaynaklarla geliştirilmiş olması, Türkiye'nin enerji teknolojilerinde rekabet gücünü artırabilir.
